[实用新型]压电力显微镜探针

说明书

技术领域

本实用新型涉及压电力显微镜探针，特别是一种压电力显微镜探针。

背景技术

压电力显微镜基于逆压电效应，传统导电探针（如下图）与样品直接接触，通过使用交变的驱动电压进行激励，从而导致样品的周期振动，微小的振动信息通过锁相放大器的解调可以得到压电的振幅与位相，振幅信息可以提供样品振动强度的信息，而位相信息可以提供样品畴区极化取向的信息。

通常压电力显微镜的成像要求驱动电压的强度比样品的矫顽场低一到两个数量级，以避免驱动电压引起的畴区结构变化，驱动频率通常限定在针尖第一接触共振频率以下，以减小共振下形貌信息对于压电力显微镜压电信号成像的干扰，这对于压电系数比较大的材料，例如铌酸锂单晶、锆钛酸铅陶瓷(100-400pm/V)等，是完全可以实现的，但是针对压电系数比较小(1-10pm/V)的材料，如III-V族氮化物、生物高分子材料等，为了增强成像信号强度，共振增强技术被引进到压电力显微镜成像中来，其工作在针尖样品系统的接触共振频率附近，但是信号强度往往还是很低，给压电力显微镜成像中信号的采集与分析造成了困难。

实用新型内容

本实用新型旨在解决压电力显微镜在压电系数较低的材料中成像信号强度过低的问题，从而提供一种可增强压电力显微成像信号强度的压电力显微镜探针。

本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：

一种压电力显微镜探针，包括悬臂板，探针，悬臂板前端连接纵板，悬臂板与纵板连接构成T型结构，纵板上装有探针。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：

增强了压电力显微镜在压电系数较低的材料中成像时的成像信号强度，避免了因成像信号过低给压电力显微镜成像中信号的采集与分析造成困难。

作为优选，本实用新型更进一步的技术方案是：

探针呈四棱锥体结构；四棱锥体结构的中心线与纵板的下平面相垂直设置。

纵板与悬臂板的厚度相同并且两者的底面位于同一水平面上。

纵板与悬臂板、以及探针的所有平面分别涂覆有铂金涂层。

纵板置于悬臂板的对称中心上，纵板相对于悬臂板呈悬臂状态的左、右部位分别呈长方体结构。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是图2的仰视图。

图4是图2的侧视图。

图5是传统探针用于水平方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图6是传统探针用于水平方向畴区结构铁电材料采集压电力竖直反馈信号图。

图7是本实用新型探针用于水平方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图8是本实用新型探针用于水平方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图9是传统探针用于竖直方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图10是传统探针用于竖直方向畴区结构铁电材料采集压电力竖直反馈信号图。

图11是本实用新型探针用于竖直方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图12是本实用新型探针用于竖直方向畴区结构铁电材料采集压电力水平反馈信号图。

图中：悬臂板1，纵板2，纵板左悬臂201、纵板右悬臂202、探针3。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，目的仅在于更好地理解本实用新型内容，因此，所举之例并不限制本实用新型的保护范围。

参见图2至4，悬臂板1与纵板2连接构成T型结构，纵板2上装有探针3，探针3呈四棱锥体结构，四棱锥体结构的中心线与纵板2的下平面相垂直设置，

纵板2与悬臂板1的厚度相同并且两者的底面位于同一水平面上，纵板2与悬臂板1以及探针3的所有平面分别涂覆有铂金涂层，纵板2置于悬臂板1的对称中心上，纵板2相对于悬臂板1呈悬臂状态的左、右部位分别呈长方体结构，即：纵板左悬臂201、纵板右悬臂202。

参见图5、图6、图7、图8,为本实用新型探针和传统探针用于水平方向畴区结构铁电材料压电力成像的信号采集结果，本实用新型探针长方体平台上采集得到的压电力竖直（outofplane）反馈信号比传统探针采集得到的压电力竖直（outofplane）反馈信号增强一个数量级。

参见图9、图10、图11、图12为本实用新型探针和传统探针用于竖直方向畴区结构铁电材料压电力成像的信号采集结果，本实用新型探针采集得到的压电力水平（inplane）反馈信号比在传统探针采集得到的压电力水平（inplane）反馈信号增强一个数量级。